JP3445290B2 - 内燃機関の制御システム - Google Patents
内燃機関の制御システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】内燃機関、特に２ストロークエン
ジン，筒内燃料噴射方式のエンジンを含め、電気火花式
の内燃機関に用いる。
ジン，筒内燃料噴射方式のエンジンを含め、電気火花式
の内燃機関に用いる。
【０００２】
【従来の技術】空気量を検出し、設定の空気過剰率にな
るように、燃料量を制御するので、空気過剰率の変化に
伴い、トルクに段差が生じ、運転性向上の障害となって
いる。また、アクセルペダルの踏み込み量，スロットル
バルブ開度に応じて燃料量を制御するものもあるが、感
度が高すぎ、トルクの変化が急激で、運転性向上の障害
となっている。
るように、燃料量を制御するので、空気過剰率の変化に
伴い、トルクに段差が生じ、運転性向上の障害となって
いる。また、アクセルペダルの踏み込み量，スロットル
バルブ開度に応じて燃料量を制御するものもあるが、感
度が高すぎ、トルクの変化が急激で、運転性向上の障害
となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】空気過剰率の変化に伴
うトルクの段差，アクセル踏み込みに対する急激なトル
クの変化を防止し、運転性を向上するのが目的である。
うトルクの段差，アクセル踏み込みに対する急激なトル
クの変化を防止し、運転性を向上するのが目的である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクセルペダ
ルに関連して動作可能な電子制御スロットルバルブを有
するリーンバーン式内燃機関の制御システムであって、
アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率
を設定し、前記空気過剰率と前記アクセルペダル踏み込
み量とに基づく燃料量を求める第一の燃料算定手段と、
前記アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過
剰率を設定すると共に、空気量を測定し、前記空気過剰
率と前記測定された空気量とに基づく燃料量を求める第
二の燃料算定手段と、の双方を有し、前記制御システム
は、各種運転条件により前記第一の燃料算定手段と第二
の燃料算定手段とを切り換えて燃料量を求めることを特
徴とする。前記の電子制御スロットルバルブは、アクセ
ルペダルの踏み込み量とは個別にスロットル動作が可能
である。また、本発明の他の態様としては、前記した第
一の燃料算定手段と、前記した第二の燃料算定手段とを
有すると共に、前記アクセルペダル踏み込み量に対応し
た所定の空気過剰率を設定すると共に、前記アクセルペ
ダル踏み込み量に基づく排気還流量を求め、前記排気還
流量から空気量を求め、該空気量と前記空気過剰率とに
基づく燃料量を求める第三の燃料算定手段とを有し、前
記制御システムは、各種運転条件により前記第一の燃料
算定手段、第二の燃料算定手段及び第三の燃料算定手段
を切り換えて燃料量を求めることを特徴とし、高負荷の
ときには前記第一の燃料算定手段を用い、低負荷のとき
には前記第二の燃料算定手段を用い、空気過剰率変更時
に前記第三の燃料算定手段を用いて燃料量を求めること
が好ましい。
ルに関連して動作可能な電子制御スロットルバルブを有
するリーンバーン式内燃機関の制御システムであって、
アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率
を設定し、前記空気過剰率と前記アクセルペダル踏み込
み量とに基づく燃料量を求める第一の燃料算定手段と、
前記アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過
剰率を設定すると共に、空気量を測定し、前記空気過剰
率と前記測定された空気量とに基づく燃料量を求める第
二の燃料算定手段と、の双方を有し、前記制御システム
は、各種運転条件により前記第一の燃料算定手段と第二
の燃料算定手段とを切り換えて燃料量を求めることを特
徴とする。前記の電子制御スロットルバルブは、アクセ
ルペダルの踏み込み量とは個別にスロットル動作が可能
である。また、本発明の他の態様としては、前記した第
一の燃料算定手段と、前記した第二の燃料算定手段とを
有すると共に、前記アクセルペダル踏み込み量に対応し
た所定の空気過剰率を設定すると共に、前記アクセルペ
ダル踏み込み量に基づく排気還流量を求め、前記排気還
流量から空気量を求め、該空気量と前記空気過剰率とに
基づく燃料量を求める第三の燃料算定手段とを有し、前
記制御システムは、各種運転条件により前記第一の燃料
算定手段、第二の燃料算定手段及び第三の燃料算定手段
を切り換えて燃料量を求めることを特徴とし、高負荷の
ときには前記第一の燃料算定手段を用い、低負荷のとき
には前記第二の燃料算定手段を用い、空気過剰率変更時
に前記第三の燃料算定手段を用いて燃料量を求めること
が好ましい。
【０００５】
【作用】空気過剰率λ，空気量Ｇa，燃料量Ｇfとする
と、Ｇf＝Ｇa／λの関係が成立する。ここで、λが１.
０から１.４に変化したとき、トルクの目標値が同じ状
態に応じて、Ｇaを１.４倍にすると、Ｇfは変化せず、
トルクの段差がなくなる。Ｇaは、スロットルバルブを
バイパスする空気バルブ、あるいは、電子制御のスロッ
トルバルブを用いて制御する。
と、Ｇf＝Ｇa／λの関係が成立する。ここで、λが１.
０から１.４に変化したとき、トルクの目標値が同じ状
態に応じて、Ｇaを１.４倍にすると、Ｇfは変化せず、
トルクの段差がなくなる。Ｇaは、スロットルバルブを
バイパスする空気バルブ、あるいは、電子制御のスロッ
トルバルブを用いて制御する。
【０００６】アクセルペダルの踏み込み量αに対して、
直接Ｇf を制御するかわりに、エンジンに入る空気量Ｇ
aを測定する。吸気管の容積率によって、αに対してＧa
が遅れるので、このＧaを基に、Ｇfを制御することによ
って、急激なトルクの変化が防止される。
直接Ｇf を制御するかわりに、エンジンに入る空気量Ｇ
aを測定する。吸気管の容積率によって、αに対してＧa
が遅れるので、このＧaを基に、Ｇfを制御することによ
って、急激なトルクの変化が防止される。
【０００７】
【実施例】トルクの目標値Ｔの変化に対し、スロットル
バルブの開度を加減したり、ターボ過給圧を制御した
り、可変吸気系を制御したりして、空気量Ｇaを制御す
る方式と、燃料噴射弁の開弁時間を加減して、燃料量Ｇ
fを制御する方式とがある。図１，２において、ｆ1，ｆ
2をαの関数，λを空気過剰率，ηを係数、Ｔfを損失ト
ルクとすると、図１で空気量方式、図２で燃料量方式を
示す。
バルブの開度を加減したり、ターボ過給圧を制御した
り、可変吸気系を制御したりして、空気量Ｇaを制御す
る方式と、燃料噴射弁の開弁時間を加減して、燃料量Ｇ
fを制御する方式とがある。図１，２において、ｆ1，ｆ
2をαの関数，λを空気過剰率，ηを係数、Ｔfを損失ト
ルクとすると、図１で空気量方式、図２で燃料量方式を
示す。
【０００８】ここに、Ｔf を一定とすると、
【０００９】
【数１】
【００１０】が成立する。
【００１１】(１) 空気量方式
αの変化に応じ、Ｇa を変化させるので、(１)式からわ
かるように、αに対してλが変化すると、ｄＴ／ｄαが
変化する。すなわち、αに対するトルクの変化率がαに
よって変化する。αとＴの関係を図３に例示する。α1
の点で、λが１.４から１.０に変化し、これに応じてＴ
が急変する。
かるように、αに対してλが変化すると、ｄＴ／ｄαが
変化する。すなわち、αに対するトルクの変化率がαに
よって変化する。αとＴの関係を図３に例示する。α1
の点で、λが１.４から１.０に変化し、これに応じてＴ
が急変する。
【００１２】(２) 燃料量方式
αの変化に対し、Ｇf を変化させるときは、単純に、
【００１３】
【数２】
【００１４】が得られる。このとき、空気量Ｇa＝λ・
Ｇfになるように制御される。一般的にはλが大きくな
りすぎると、燃焼が不安定になるので、Ｇa は
Ｇfになるように制御される。一般的にはλが大きくな
りすぎると、燃焼が不安定になるので、Ｇa は
【００１５】
【数３】
【００１６】で抑えられる。燃料量方式では、図４にお
いてα2 以上の領域でλを１.４ から１.０ にゆるやか
に変化することによって、αに対するＴの変化を円滑に
することができる。
いてα2 以上の領域でλを１.４ から１.０ にゆるやか
に変化することによって、αに対するＴの変化を円滑に
することができる。
【００１７】(３) 排気還流量方式
(１)，(２)の方式とも、λが１.４から１.０へ移行する
際に、窒素酸化物の排出量が多い運転域を通る。これを
回避するため、図５に示すごとく、α3 の点で排気還流
を付加し、λを１.４から１.０に、トルクを急増するこ
となく切換える方式である。図５において、α3の点を
できるだけ右側に設定した方がλ＝１.４で運転される
領域が広くなる。しかし、αの変化に対し、排気還流量
を高い精度で制御するバルブが必要となる。α3の点で
Ｇaをステップ的に減じても、トルクの急増を回避する
ことができ、これは燃料量方式の一種である。
際に、窒素酸化物の排出量が多い運転域を通る。これを
回避するため、図５に示すごとく、α3 の点で排気還流
を付加し、λを１.４から１.０に、トルクを急増するこ
となく切換える方式である。図５において、α3の点を
できるだけ右側に設定した方がλ＝１.４で運転される
領域が広くなる。しかし、αの変化に対し、排気還流量
を高い精度で制御するバルブが必要となる。α3の点で
Ｇaをステップ的に減じても、トルクの急増を回避する
ことができ、これは燃料量方式の一種である。
【００１８】上記の空気量，燃料量，排気還流量方式の
いずれを用いても、αに対するＴの変化は、任意の回転
速度において、同じであることが運転性の面から望まし
い。基本的には、αに対する所要のＧf を求め、そのと
きの所要のλ，排気還流率ＥＧＲになるように、空気
量，還流量を制御することになる。図６において、 (ａ) ブロック３から出力される燃料量Ｇf1とブロック
４から出力される燃料量Ｇf2の値は等しい。
いずれを用いても、αに対するＴの変化は、任意の回転
速度において、同じであることが運転性の面から望まし
い。基本的には、αに対する所要のＧf を求め、そのと
きの所要のλ，排気還流率ＥＧＲになるように、空気
量，還流量を制御することになる。図６において、 (ａ) ブロック３から出力される燃料量Ｇf1とブロック
４から出力される燃料量Ｇf2の値は等しい。
【００１９】(ｂ) ブロック２の空気量Ｇa1とブロック
５のＧa2をブロック６で比較する。 (ｃ) 低負荷においては空気量Ｇa1を基に、ブロック３
で燃料量Ｇf1を定める。高負荷においては、ブロック４
の燃料量Ｇf2をエンジンに与える。
５のＧa2をブロック６で比較する。 (ｃ) 低負荷においては空気量Ｇa1を基に、ブロック３
で燃料量Ｇf1を定める。高負荷においては、ブロック４
の燃料量Ｇf2をエンジンに与える。
【００２０】(ｄ) ブロック８で排気還流量Ｇe を与
え、ブロック９でそのときの空気量Ｇa3を求め、ブロッ
ク１０で燃料量Ｇf3を求める。排気還流率ＥＧＲの設定
が適当に行われていれば、Ｇf3はＧf2，Ｇf1と等しい。
また、ブロック６において、Ｇa1，Ｇa2，Ｇa3も等しく
なる。
え、ブロック９でそのときの空気量Ｇa3を求め、ブロッ
ク１０で燃料量Ｇf3を求める。排気還流率ＥＧＲの設定
が適当に行われていれば、Ｇf3はＧf2，Ｇf1と等しい。
また、ブロック６において、Ｇa1，Ｇa2，Ｇa3も等しく
なる。
【００２１】(ｅ) ブロック６において、誤差が増大し
たときは、燃料量，空気量，排気還流量の制御系に狂い
が生じているので、適当な補正を行う。
たときは、燃料量，空気量，排気還流量の制御系に狂い
が生じているので、適当な補正を行う。
【００２２】ここに示す統合化システムは、内部ＥＧＲ
が高い２ストロークエンジン、λが運転状態に応じて広
い範囲で変化する筒内燃料噴射エンジンを含め、種々の
ガソリンエンジンに広く用いることができる。ここで、
空気量の計測は、ブロック３における燃料量Ｇf1の算
出，ブロック５の空気量Ｇa2の制御，ブロック９の空気
量Ｇa3の制御，ブロック１０の燃料量Ｇf3の演算に不可
欠である。
が高い２ストロークエンジン、λが運転状態に応じて広
い範囲で変化する筒内燃料噴射エンジンを含め、種々の
ガソリンエンジンに広く用いることができる。ここで、
空気量の計測は、ブロック３における燃料量Ｇf1の算
出，ブロック５の空気量Ｇa2の制御，ブロック９の空気
量Ｇa3の制御，ブロック１０の燃料量Ｇf3の演算に不可
欠である。
【００２３】吸気ポート噴射の場合に、吸気行程で吸気
速度が速いときに燃料を噴射すると混合気の均一化が促
進され、燃費が低減し、窒素酸化物の排出量が増加す
る。また、吸気弁が開くとき、すなわち吹き返えし時に
燃料を噴射すると、ラフネスが高く、ＨＣ、すなわち炭
化水素の排出量が多い。
速度が速いときに燃料を噴射すると混合気の均一化が促
進され、燃費が低減し、窒素酸化物の排出量が増加す
る。また、吸気弁が開くとき、すなわち吹き返えし時に
燃料を噴射すると、ラフネスが高く、ＨＣ、すなわち炭
化水素の排出量が多い。
【００２４】筒内燃料噴射エンジンにおける燃料噴射時
期と点火時期の設定の一例を図７に示す。λが増大する
につれて、混合気が薄くなるので、層状化を強めるた
め、噴射時期を遅らせる。λが大きい部分負荷では、圧
縮行程の中期に燃料を噴射する。また燃焼の遅れを補う
ため、点火時期をＢＴＤＣ８５度とかなり進めている。
このように筒内燃料噴射システムになると、混合気の層
状化の程度が燃焼に影響を及ぼすので、運転状態で層状
化度を制御する必要がある。層状化度をＭＱとすると、
下記の関数で表わされる。
期と点火時期の設定の一例を図７に示す。λが増大する
につれて、混合気が薄くなるので、層状化を強めるた
め、噴射時期を遅らせる。λが大きい部分負荷では、圧
縮行程の中期に燃料を噴射する。また燃焼の遅れを補う
ため、点火時期をＢＴＤＣ８５度とかなり進めている。
このように筒内燃料噴射システムになると、混合気の層
状化の程度が燃焼に影響を及ぼすので、運転状態で層状
化度を制御する必要がある。層状化度をＭＱとすると、
下記の関数で表わされる。
【００２５】
【数４】
【００２６】Ｇa1に対して、Ｇf2が小さくなると、混合
気が薄くなるので、層状化度ＭＱを大きくする、具体的
には燃料噴射時期を遅らせることになる。
気が薄くなるので、層状化度ＭＱを大きくする、具体的
には燃料噴射時期を遅らせることになる。
【００２７】(１)式の係数ηの低下を抑止するために
は、運転状態に応じて、点火時期，排気還流量等を適正
に制御する必要がある。点火時期ＳＡの関数は下記のよ
うになる。
は、運転状態に応じて、点火時期，排気還流量等を適正
に制御する必要がある。点火時期ＳＡの関数は下記のよ
うになる。
【００２８】
【数５】
ＳＡ＝ｆ5 （ｎ，Ｇa1，Ｇf2，ＳＷ，Ｇ e ，α，ＭＱ） …（５）
【００２９】ここに、ｎ ：エンジン回転速度
Ｇa1：空気量
Ｇf2：燃料量
ＳＷ：スワール比
Ｇe ：排気還流量
α ：アクセルペダルの踏み込み量
ＭＱ：層状化度
(４)式において、Ｇa1，Ｇf2がαの関数であるので、α
を省略することができる。また、Ｇeは一般にＧa1の関
数であるので、Ｇeも省略できる。２ストロークエンジ
ンの掃気の状態は空気量Ｇa1によって定まるので、(５)
式をそのまま用いることができる。
を省略することができる。また、Ｇeは一般にＧa1の関
数であるので、Ｇeも省略できる。２ストロークエンジ
ンの掃気の状態は空気量Ｇa1によって定まるので、(５)
式をそのまま用いることができる。
【００３０】スワールを付加すると、燃焼が早くなり、
一般にクランク角で５度程度ＳＡを遅らせることができ
る。多点火プラグ方式でも同様である。λが小さいとき
は、スワールが小さくても燃焼が充分速いので、一般的
にスワール比を減じ、λが大きい運転域ではＳＷを大き
くして、燃焼が遅くなるのを抑止する。
一般にクランク角で５度程度ＳＡを遅らせることができ
る。多点火プラグ方式でも同様である。λが小さいとき
は、スワールが小さくても燃焼が充分速いので、一般的
にスワール比を減じ、λが大きい運転域ではＳＷを大き
くして、燃焼が遅くなるのを抑止する。
【００３１】図８にＳＡの変化を模式的に示す。図８
(ａ)に示すごとく、回転速度ｎが大きくなると、最初Ｓ
Ａが大きくなる。図８(ｂ)に示すごとく、λが大きくな
るとＳＡが大きくなる。図８(ｃ)に示すごとく、Ｇa1が
大きくなるとＳＡが小さくなる。いずれの場合も、スワ
ールが大きくなるとＳＡが小さくなる。図８(ｄ)に示す
ごとく、ＳＷが大きくなるといったんＳＡが小さくなる
が、ＳＷが高くなりすぎるとＳＡが再び大きくなる。
(ａ)に示すごとく、回転速度ｎが大きくなると、最初Ｓ
Ａが大きくなる。図８(ｂ)に示すごとく、λが大きくな
るとＳＡが大きくなる。図８(ｃ)に示すごとく、Ｇa1が
大きくなるとＳＡが小さくなる。いずれの場合も、スワ
ールが大きくなるとＳＡが小さくなる。図８(ｄ)に示す
ごとく、ＳＷが大きくなるといったんＳＡが小さくなる
が、ＳＷが高くなりすぎるとＳＡが再び大きくなる。
【００３２】エンジン制御においては、目標トルクに対
し、λ，ＥＧＲ，ＳＷ，ＭＱがあらかじめ定められる。
これらの制御に誤差が生じると、ηが低下し、トルクの
低下を招く。例えば、λ＝１.０ の近傍でλが１０％ず
れると、燃費が６％変化する。λ＝１.２の付近では、
λの変化に対する燃費の変化は小さい。しかし、ＮＯN
の変化は大きく、λが１０％変化すると、ＮＯN の排出
重量が３５％変化する。これらのずれを回避するための
サブシステムを以下検討する。
し、λ，ＥＧＲ，ＳＷ，ＭＱがあらかじめ定められる。
これらの制御に誤差が生じると、ηが低下し、トルクの
低下を招く。例えば、λ＝１.０ の近傍でλが１０％ず
れると、燃費が６％変化する。λ＝１.２の付近では、
λの変化に対する燃費の変化は小さい。しかし、ＮＯN
の変化は大きく、λが１０％変化すると、ＮＯN の排出
重量が３５％変化する。これらのずれを回避するための
サブシステムを以下検討する。
【００３３】（４）統合化トルク制御システムのサブシ
ステム 図９のシステムにおいて、目標トルクＴに対し、空気
量，燃料量，排気還流量を制御する際、燃焼の悪化を防
止するため、ＳＷ，Ｇe，ＭＱを広い運転状態において
適正に制御し、かつＳＡを(５)式で与える必要がある。
ステム 図９のシステムにおいて、目標トルクＴに対し、空気
量，燃料量，排気還流量を制御する際、燃焼の悪化を防
止するため、ＳＷ，Ｇe，ＭＱを広い運転状態において
適正に制御し、かつＳＡを(５)式で与える必要がある。
【００３４】図９にサブシステムの構成を示す。ブロッ
ク１１−１３はメインのシステムの動作である。サブシ
ステムにおいては、ブロック１４でαに対してＳＷ、ブ
ロック１５でαに対して、ＥＧＲ、ブロック１６でαに
対してＭＱを与える。ＳＡはブロック１６で与えられ
る。スワールコントロールバルブの開度をαI ，排気還
流制御バルブの開度をαe とすると、ＳＷ，ＥＧＲ，Ｍ
Ｑはブロック１７で与えられる。このときは、ＳＡはブ
ロック１８で与えられる。さらに、αI，αeをｎとＧa
の関数とすると、ＳＡはブロック１９で与えられる。Ｔ
Ｃは冷却水温。このサブシステムの制御の変数は、回転
速度ｎ，空気量Ｇa，燃料量Ｇfで、空気量の計量が不可
欠である。
ク１１−１３はメインのシステムの動作である。サブシ
ステムにおいては、ブロック１４でαに対してＳＷ、ブ
ロック１５でαに対して、ＥＧＲ、ブロック１６でαに
対してＭＱを与える。ＳＡはブロック１６で与えられ
る。スワールコントロールバルブの開度をαI ，排気還
流制御バルブの開度をαe とすると、ＳＷ，ＥＧＲ，Ｍ
Ｑはブロック１７で与えられる。このときは、ＳＡはブ
ロック１８で与えられる。さらに、αI，αeをｎとＧa
の関数とすると、ＳＡはブロック１９で与えられる。Ｔ
Ｃは冷却水温。このサブシステムの制御の変数は、回転
速度ｎ，空気量Ｇa，燃料量Ｇfで、空気量の計量が不可
欠である。
【００３５】このサブシステムにおいては、その他にパ
ラメータ、すなわち、圧縮比，エンジンの冷却，トルク
コンバータのすべり比，発電モータの出力，エンジンマ
ウントのダンパ，スタータの回転制御，吸入空気の酸素
濃度，点火装置の仕様，吸気空気の温度，燃料の圧力等
を変えるときがある。
ラメータ、すなわち、圧縮比，エンジンの冷却，トルク
コンバータのすべり比，発電モータの出力，エンジンマ
ウントのダンパ，スタータの回転制御，吸入空気の酸素
濃度，点火装置の仕様，吸気空気の温度，燃料の圧力等
を変えるときがある。
【００３６】(Ａ) 燃料噴射時期の制御
図７に示すように、λの増大に応じて噴射時期を遅らせ
る。このとき、空気量は一定である。２ストロークエン
ジンのように、部分負荷時のシリンダ内の残留ガス，新
気の量を空気量計測によって推定し、新気の量に応じ
て、燃料噴射時期を制御することができる。
る。このとき、空気量は一定である。２ストロークエン
ジンのように、部分負荷時のシリンダ内の残留ガス，新
気の量を空気量計測によって推定し、新気の量に応じ
て、燃料噴射時期を制御することができる。
【００３７】(Ｂ) 点火時期の制御
点火時期ＳＡの制御は基本的に燃焼の遅れを補正するも
のである。着火遅れ時間が一定でも、回転速度が高くな
ると、クランク角度でＳＡは進むことになる。燃焼の遅
れを左右する変数は(５)式のごとく、多岐にわたる。
のである。着火遅れ時間が一定でも、回転速度が高くな
ると、クランク角度でＳＡは進むことになる。燃焼の遅
れを左右する変数は(５)式のごとく、多岐にわたる。
【００３８】(ａ) 空気量Ｇa1が大きくなると、残留ガ
スの割合等が小さくなり、ＳＡが遅れる。
スの割合等が小さくなり、ＳＡが遅れる。
【００３９】(ｂ) Ｇf2が小さくなると、混合気が薄く
なり、ＳＡが進む。
なり、ＳＡが進む。
【００４０】(ｃ) ｎが大きくなるとＳＡが進む。
【００４１】(ｄ) ＳＷが大きくなると、ＳＡが遅れ
る。
る。
【００４２】(ｅ) ＥＧＲが増大すると、燃焼が遅れて
ＳＡが進む。
ＳＡが進む。
【００４３】(ｆ) αが小さい、アイドル運転時には、
ＳＡを遅らせて、安定性を高める。
ＳＡを遅らせて、安定性を高める。
【００４４】(ｇ) ＭＱ、すなわち層状化度が高まる
と、ＳＡの進みが抑止される。
と、ＳＡの進みが抑止される。
【００４５】(ｈ) エンジンの始動，暖機時は触媒を急
速暖機するため、ＳＡを遅らせる。
速暖機するため、ＳＡを遅らせる。
【００４６】(ｉ) エンジンの冷却水温が低いときは、
ＳＡを進ませて、運転性を向上させる。高温時はＳＡを
遅らせて、オーバヒートを防止する。
ＳＡを進ませて、運転性を向上させる。高温時はＳＡを
遅らせて、オーバヒートを防止する。
【００４７】(ｊ) ノックが検出されたときはＳＡを遅
らせる。
らせる。
【００４８】ここで、Ｇf2はＧa とα、ＳＷもＧa とα
の関数，ＥＧＲもＧa とα，ＭＱもＧa とαの関数とす
ると、図９のブロック１９に示すごとく、ＳＡは、ｎ，
Ｇa ，α、及び冷却水温ＴＣの関数となる。
の関数，ＥＧＲもＧa とα，ＭＱもＧa とαの関数とす
ると、図９のブロック１９に示すごとく、ＳＡは、ｎ，
Ｇa ，α、及び冷却水温ＴＣの関数となる。
【００４９】(Ｃ) スワールＳＷの制御
空気過剰率λが大きい部分負荷時に、スワールコントロ
ールバルブ等を制御してＳＷを増す。バルブの開度αI
が一定のときは、ＳＷはｎとＧaの関数となる。したが
って、ＳＡはＧaの関数となる。Ｇaが増大すると、αI
一定では、吸気抵抗が増し、エンジン出力に影響を及ぼ
すので、Ｇaが設定値以上ではαIを全開にし、抵抗の増
大を抑止する。この制御に空気流量計の出力信号が用い
られる。
ールバルブ等を制御してＳＷを増す。バルブの開度αI
が一定のときは、ＳＷはｎとＧaの関数となる。したが
って、ＳＡはＧaの関数となる。Ｇaが増大すると、αI
一定では、吸気抵抗が増し、エンジン出力に影響を及ぼ
すので、Ｇaが設定値以上ではαIを全開にし、抵抗の増
大を抑止する。この制御に空気流量計の出力信号が用い
られる。
【００５０】(Ｄ) 排気還流量ＥＧＲの制御
排気還流量は一般に空気流量に比例するよう制御され
る。この制御に空気流量計の出力信号が用いられる。部
分負荷時においては、内部残留の排ガス量が増大するの
で、ＥＧＲを低下させる。このための制御にも空気流量
計の出力が用いられる。
る。この制御に空気流量計の出力信号が用いられる。部
分負荷時においては、内部残留の排ガス量が増大するの
で、ＥＧＲを低下させる。このための制御にも空気流量
計の出力が用いられる。
【００５１】(Ｅ) 層状化度ＭＱの制御
筒内燃料噴射方式においては、αが小さいときは、λが
増大し、層状化度ＭＱを高めないと着火が困難になる。
燃料噴射タイミング等を制御し、ＭＱを制御する。この
際、空気流量計の出力信号は関与しない。
増大し、層状化度ＭＱを高めないと着火が困難になる。
燃料噴射タイミング等を制御し、ＭＱを制御する。この
際、空気流量計の出力信号は関与しない。
【００５２】(Ｆ) 空気過剰率λの制御
前述のように、部分負荷時にはλを大きくして、熱効率
を向上させる。この際、λが大きすぎると、失火しやす
くなるので、ＭＱを高めるか、ＳＷを高めるかして、失
火を回避する。しかし、λの上限に達するので、負荷が
より小さいときは、Ｇa を小さくして、λの増大を抑止
する必要がある。この制御に空気流量計の出力信号が用
いられる。
を向上させる。この際、λが大きすぎると、失火しやす
くなるので、ＭＱを高めるか、ＳＷを高めるかして、失
火を回避する。しかし、λの上限に達するので、負荷が
より小さいときは、Ｇa を小さくして、λの増大を抑止
する必要がある。この制御に空気流量計の出力信号が用
いられる。
【００５３】(Ｇ) ノックの制御
吸気温度を１００℃から１５０℃に高めると、加速応答
時間が０.６ 秒から０.３ 秒に短縮、希薄限界がλで
１.４から１.６に増大する。しかし、図に模式的に示す
ように、ノック限界のλがせまくなる。このようなとき
のλの制御に、空気流量計の出力信号が用いられる。
時間が０.６ 秒から０.３ 秒に短縮、希薄限界がλで
１.４から１.６に増大する。しかし、図に模式的に示す
ように、ノック限界のλがせまくなる。このようなとき
のλの制御に、空気流量計の出力信号が用いられる。
【００５４】(Ｈ) 排気温度の制御
触媒コンバータの保護の面等から、排気温度が制御の目
標値になるときがある。空燃比１３で６５０℃，１７で
７００℃，２０で６５０℃と変化するので、ＳＡ以外
に、λで排気温度を制御することができる。このときの
λの制御に空気流量計の出力信号が用いられる。
標値になるときがある。空燃比１３で６５０℃，１７で
７００℃，２０で６５０℃と変化するので、ＳＡ以外
に、λで排気温度を制御することができる。このときの
λの制御に空気流量計の出力信号が用いられる。
【００５５】(Ｉ) 残留ガスの制御
２ストロークエンジンにおいて、残留ガスが多いとき
は、あるサイクルで失火すると、新気が残留し、次のサ
イクルでは着火し、また、その次のサイクルで失火する
という現象を繰り返えすときがある。これは(９)式を基
にしたモデルによって補正され、着火可能なλが与えら
れる。
は、あるサイクルで失火すると、新気が残留し、次のサ
イクルでは着火し、また、その次のサイクルで失火する
という現象を繰り返えすときがある。これは(９)式を基
にしたモデルによって補正され、着火可能なλが与えら
れる。
【００５６】(Ｊ) 加速度の制御
部分負荷時において、λを大きくして、燃費低減を図る
リーンバーンシステムにおいて、図３の空気量方式を採
用すると、アクセルペダルの踏み込み量に対するトルク
が不足し、λ≦１の運転域に入りやすい。トルク不足を
補うため、２つのλのマップを有し、加速のときは、λ
＝１のマップを用いる。この切換えに際し、トルクの段
差を生じやすいので、空気バイパスバルブを付加する、
λを増大するとき、燃料量が減少しないように空気量を
自動的に増大させる。加速の判定には (イ) スロットルバルブの開度の変化 (ロ) 車速の変化 (ハ) アクセル踏み込み量の変化 等が用いられる。
リーンバーンシステムにおいて、図３の空気量方式を採
用すると、アクセルペダルの踏み込み量に対するトルク
が不足し、λ≦１の運転域に入りやすい。トルク不足を
補うため、２つのλのマップを有し、加速のときは、λ
＝１のマップを用いる。この切換えに際し、トルクの段
差を生じやすいので、空気バイパスバルブを付加する、
λを増大するとき、燃料量が減少しないように空気量を
自動的に増大させる。加速の判定には (イ) スロットルバルブの開度の変化 (ロ) 車速の変化 (ハ) アクセル踏み込み量の変化 等が用いられる。
【００５７】（５）空気バイパスバルブの制御
図４の燃料量方式のときは、トルクの目標値Ｔに対し
て、燃料量が与えられるので、λが変化してもトルクの
段差は生じない。スロットルバルブ開度−回転速度で、
燃料量を定める方式に空気バイパスバルブを付加するこ
とによって、ハードが実現できる。しかし、バルブ開度
−回転速度で、燃料量を設定する方式はバルブ開度が小
さいときの感度が高すぎる。これを回避するためスロッ
トルバルブを通る空気量を空気流量計で計測することに
なる。ここで、バイパスバルブを通る空気を計量しなけ
れば、λは、バイパス空気量分だけ増大する。
て、燃料量が与えられるので、λが変化してもトルクの
段差は生じない。スロットルバルブ開度−回転速度で、
燃料量を定める方式に空気バイパスバルブを付加するこ
とによって、ハードが実現できる。しかし、バルブ開度
−回転速度で、燃料量を設定する方式はバルブ開度が小
さいときの感度が高すぎる。これを回避するためスロッ
トルバルブを通る空気量を空気流量計で計測することに
なる。ここで、バイパスバルブを通る空気を計量しなけ
れば、λは、バイパス空気量分だけ増大する。
【００５８】これに対して、バイパスバルブを通る空気
を計量するときは、この分の燃料量を加減して、トルク
の変動を防止する。スロットルバルブの開口面積Ａ
thは、スロットルバルブ開度αthの関数で、
を計量するときは、この分の燃料量を加減して、トルク
の変動を防止する。スロットルバルブの開口面積Ａ
thは、スロットルバルブ開度αthの関数で、
【００５９】
【数６】
【００６０】となる。いま、音速状態では、Ｇa はＡth
に比例するので
に比例するので
【００６１】
【数７】
【００６２】ここに、ｋ1 ：比例定数
となる。バイパスバルブの面積をＡbとすると。燃料量
Ｇfは、
Ｇfは、
【００６３】
【数８】
【００６４】となる。ここで、λが増大したときに、Ａ
bを(８)式で、Ｇfが一定になるよう増大すると、αthに
対するＧf の低下が防止され、トルクの段差が回避され
る。
bを(８)式で、Ｇfが一定になるよう増大すると、αthに
対するＧf の低下が防止され、トルクの段差が回避され
る。
【００６５】(６) スロットルバルブの電子制御
上述の空気バイパスバルブの容量には限界があるので、
電子制御のスロットルバルブが用いられる。λが１より
大きいときは、同じアクセルペダルの踏み込み量に対し
て、スロットルバルブの開度を大きくして、トルクの低
下を防止する。λに比例して、スロットルバルブ開度を
余分に開く。
電子制御のスロットルバルブが用いられる。λが１より
大きいときは、同じアクセルペダルの踏み込み量に対し
て、スロットルバルブの開度を大きくして、トルクの低
下を防止する。λに比例して、スロットルバルブ開度を
余分に開く。
【００６６】図１０において、λ＝１.４のときのＧaは
λ＝１.０のときのＧaより大きい。α W1 の点でスロット
ルバルブが全開になり、その後は、燃料量Ｇf のみを増
してトルクＴを上昇させる。αW2の点でλが１.０ とな
り、さらにλを小さくして、Ｔを増大させる。このとき
のλの制御に空気流量計の出力信号が用いられる。ここ
で、αW1の点において、λ＝１.４から１.０に切換え、
同時に、空気量Ｇa を減少すれば、トルクの段差なし
に、ＮＯN がピーク値を示すλでの運転を回避すること
ができる。
λ＝１.０のときのＧaより大きい。α W1 の点でスロット
ルバルブが全開になり、その後は、燃料量Ｇf のみを増
してトルクＴを上昇させる。αW2の点でλが１.０ とな
り、さらにλを小さくして、Ｔを増大させる。このとき
のλの制御に空気流量計の出力信号が用いられる。ここ
で、αW1の点において、λ＝１.４から１.０に切換え、
同時に、空気量Ｇa を減少すれば、トルクの段差なし
に、ＮＯN がピーク値を示すλでの運転を回避すること
ができる。
【００６７】(Ｋ) 排気還流量と空気量の制御
図１０のαW1の点で空気量Ｇa を減じてλを１.４から
１.０にするとき、電子制御のスロットルバルブを用い
る方法，空気バイパスバルブを用いる方法以外に、排気
還流制御弁を用いる方法がある。空気バイパスバルブに
空気のかわりに、排ガスを流すと、λ＝１に戻る。
１.０にするとき、電子制御のスロットルバルブを用い
る方法，空気バイパスバルブを用いる方法以外に、排気
還流制御弁を用いる方法がある。空気バイパスバルブに
空気のかわりに、排ガスを流すと、λ＝１に戻る。
【００６８】(Ｌ) 燃料量の制御のとき
図６のブロック３において、空気量に基づいて燃料量が
算出され、燃料量が制御される。定常状態においては、
空気流量計を通った空気流量を一吸気行程の間積算すれ
ば、空気量が求まる。
算出され、燃料量が制御される。定常状態においては、
空気流量計を通った空気流量を一吸気行程の間積算すれ
ば、空気量が求まる。
【００６９】しかし、シリンダに入った空気の一部は、
素通りして燃焼に関与しない。また一部はシリンダ、吸
気管に残存し、次の燃焼に影響を及ぼすときがある。周
知のように、新気質量ＧB は
素通りして燃焼に関与しない。また一部はシリンダ、吸
気管に残存し、次の燃焼に影響を及ぼすときがある。周
知のように、新気質量ＧB は
【００７０】
【数９】
【００７１】ここに、ＰB，ＴB，Ｒ，ＶB ：それぞれ圧
縮始めの点の圧力，温度，ガス定数，容積 Ｐr，Ｔr，Ｒr，ＶC：それぞれ、排気行程終りの圧力，
温度，ガス定数，容積 ηtr ：トラッピング効率 で表わされる。ここで、エンジンが失火したときは、空
気が残留するので、この空気は次のサイクルに使われ
る。また、低負荷からスロットルバルブを開いて加速す
るときは、Ｐrが小さい状態で、ＰBが増加するので、定
常状態に比べ、ＧB が一時大きくなる。
縮始めの点の圧力，温度，ガス定数，容積 Ｐr，Ｔr，Ｒr，ＶC：それぞれ、排気行程終りの圧力，
温度，ガス定数，容積 ηtr ：トラッピング効率 で表わされる。ここで、エンジンが失火したときは、空
気が残留するので、この空気は次のサイクルに使われ
る。また、低負荷からスロットルバルブを開いて加速す
るときは、Ｐrが小さい状態で、ＰBが増加するので、定
常状態に比べ、ＧB が一時大きくなる。
【００７２】過渡運転時のときは、周知のように、吸気
管の容積によって、ＧaとＧBに差が生じる。したがっ
て、ＰBを測定するか、モデルでＰBを推定して、Ｇa か
らＧBを求める。当然、モデルではＰr の変化を考慮す
る。
管の容積によって、ＧaとＧBに差が生じる。したがっ
て、ＰBを測定するか、モデルでＰBを推定して、Ｇa か
らＧBを求める。当然、モデルではＰr の変化を考慮す
る。
【００７３】このようにして、シリンダに充填される空
気量を正確に求めることができる。しかし、この空気量
で燃料量を制御するためには、圧縮始めの点以降に燃料
を供給しなければならず、吸気ポート噴射方式のときは
間に合わない。したがって、Ｇa から一定時間後のＰB
すなわち、ＧBを演算し、この値で燃料量を制御する。
気量を正確に求めることができる。しかし、この空気量
で燃料量を制御するためには、圧縮始めの点以降に燃料
を供給しなければならず、吸気ポート噴射方式のときは
間に合わない。したがって、Ｇa から一定時間後のＰB
すなわち、ＧBを演算し、この値で燃料量を制御する。
【００７４】(Ｍ) 空気量の制御
図６のブロック５において、空気量を制御するのに空気
流量計が用いられている。ここでは、シリンダに供給さ
れた燃料量に対して、適正な空気量を与えるものであ
る。吸気管の容積によって、圧力の変化は遅れるので、
空気量をステップ状に変化させるには、スロットルバル
ブの開度をいったん余分に開く必要がある。ＧB，Ｇaの
関係を表わすモデルを用い、目標のＧB になるようにス
ロットルバルブ等が制御され、空気流量計の信号Ｇaは
ＧBを演算するのに用いられる。
流量計が用いられている。ここでは、シリンダに供給さ
れた燃料量に対して、適正な空気量を与えるものであ
る。吸気管の容積によって、圧力の変化は遅れるので、
空気量をステップ状に変化させるには、スロットルバル
ブの開度をいったん余分に開く必要がある。ＧB，Ｇaの
関係を表わすモデルを用い、目標のＧB になるようにス
ロットルバルブ等が制御され、空気流量計の信号Ｇaは
ＧBを演算するのに用いられる。
【００７５】(Ｏ) 排気還流量時の空気量の制御
図５において、α3 の点でＥＧＲ率が増大、排気還流量
が増大し、空気量が低下する。これにより、燃料量が同
じでも、空気過剰率λが１.４から１.０に変化し、ＮＯ
N の排出量の高い運転域を回避することができる。この
とき、排気還流量制御弁の開度が目標値からずれると、
空気量が目標値からずれ、λが１.０ にならない。これ
を防止するため、空気量が目標値になるように、空気流
量計の出力Ｇa が目標値になるように排気還流制御弁が
制御される。
が増大し、空気量が低下する。これにより、燃料量が同
じでも、空気過剰率λが１.４から１.０に変化し、ＮＯ
N の排出量の高い運転域を回避することができる。この
とき、排気還流量制御弁の開度が目標値からずれると、
空気量が目標値からずれ、λが１.０ にならない。これ
を防止するため、空気量が目標値になるように、空気流
量計の出力Ｇa が目標値になるように排気還流制御弁が
制御される。
【００７６】空気量Ｇaによって、燃料量Ｇfが制御され
るときは、α3の点で燃料量Ｇf一定のまま、排気還流量
制御弁を開く。これにより、吸気圧力が上昇し、スロッ
トルバルブ開度が同じとき、空気量が減少する。ここ
で、λ＝１.４から１.０にして燃料量の低下を防止す
る。このときの空気量によって、ＥＧＲを把握すること
ができる。
るときは、α3の点で燃料量Ｇf一定のまま、排気還流量
制御弁を開く。これにより、吸気圧力が上昇し、スロッ
トルバルブ開度が同じとき、空気量が減少する。ここ
で、λ＝１.４から１.０にして燃料量の低下を防止す
る。このときの空気量によって、ＥＧＲを把握すること
ができる。
【００７７】(Ｐ) 排気還流時の燃料量の制御
図６のブロックにおいて、空気流量Ｇa3から燃料量Ｇf3
を求める際に、空気流量計の出力信号が用いられる。こ
れにより、排気還流時のλが１.０ に制御される。ま
た、スロットルバルブ開度と空気量の関係から、ＥＧＲ
を推定することができる。
を求める際に、空気流量計の出力信号が用いられる。こ
れにより、排気還流時のλが１.０ に制御される。ま
た、スロットルバルブ開度と空気量の関係から、ＥＧＲ
を推定することができる。
【００７８】図１１に示すブロックにおいて
（ａ）ＦＰ：燃料性状によってＳＡを変える。
【００７９】(ｂ) ＴＯＦＦ：スィッチＯＦＦ後の時間
を制御し、ランオンを防止する。 (ｃ) ΔＳＡ：燃焼圧力，ノックを検出して、点火時期
を修正する。
を制御し、ランオンを防止する。 (ｃ) ΔＳＡ：燃焼圧力，ノックを検出して、点火時期
を修正する。
【００８０】(ｄ) ＴＣＯＯＬ：冷却水の温度に応じて
ＳＡを制御し、ノックを回避する。
ＳＡを制御し、ノックを回避する。
【００８１】(ｅ) ＴＣＲ：クランキング時のＳＡを制
御し、ノックを回避する。
御し、ノックを回避する。
【００８２】(ｆ) ＫＮ：ノックセンサ故障時、空気過
剰率を小さくして、ノックを回避する。
剰率を小さくして、ノックを回避する。
【００８３】(ｇ) ε：圧縮比を可変にする。
【００８４】(ｈ) ＣＡＴ：触媒を保護するため、λを
小さくする。
小さくする。
【００８５】(ｉ) ＣＡＴ２：触媒を急速暖機するため
ＳＡを遅らせる。
ＳＡを遅らせる。
【００８６】(ｊ) ＩＮ：アイドル回転数が小さいとき
λを小さくして、エンストを回避する。
λを小さくして、エンストを回避する。
【００８７】(ｋ) ＩＮＪ：噴射タイミングを制御し
て、層状化する。
て、層状化する。
【００８８】(ｌ) ＣＡＴ３：λを周期的に振って、触
媒コンバータの効率を向上する。 (ｍ) ＦＬ：燃料の付着の液膜モデルを用いてＳＡを制
御し、ノックを回避する。
媒コンバータの効率を向上する。 (ｍ) ＦＬ：燃料の付着の液膜モデルを用いてＳＡを制
御し、ノックを回避する。
【００８９】(ｎ) ＣＤ：排気をシリンダの下部に供給
して、層状化する。
して、層状化する。
【００９０】(ｏ) ＡＬ：オルタネータのトルクを制御
して、ラフネスを低減する。
して、ラフネスを低減する。
【００９１】(ｐ) ＩＮＤ：気筒毎のλ，燃料噴射量，
空気量を独立に制御する。
空気量を独立に制御する。
【００９２】(ｑ) ＷＴ：全開高速運転時のλを小さく
して、排気温を下げる。
して、排気温を下げる。
【００９３】(ｒ) ＣＯＬＤ：始動時のλを大きくし
て、ＣＯ，ＨＣを低減する。
て、ＣＯ，ＨＣを低減する。
【００９４】(ｓ) ＩＤＳ：アイドル回転数が設定値に
なるようＧa を制御する。
なるようＧa を制御する。
【００９５】(ｔ) ＰB−Ｎ ：吸気圧力と回転速度から
Ｇf を定める。
Ｇf を定める。
【００９６】αth−Ｎ：スロットルバルブ開度と回転速
度からＧf を定める。
度からＧf を定める。
【００９７】(ｕ) ＦＰＲ：２ストロークにおいて、燃
料の圧力を変える。
料の圧力を変える。
【００９８】(ｖ) ＣＤ２：吸排気弁の開閉時期を変え
て、残留ガス量を変える。
て、残留ガス量を変える。
【００９９】(ｗ) ＤＩ：筒内直接燃料噴射で層状化を
加減する。
加減する。
【０１００】(ｘ) ＩＮＪ２：ＮＯN が最小になるよう
に噴射タイミングを制御する。
に噴射タイミングを制御する。
【０１０１】(ｙ) ＩＮＤ２：ラフネスに応じてλの気
筒分配を制御する。
筒分配を制御する。
【０１０２】(ｚ) ＣＤ３：混合気の温度を高めて燃焼
を活性化する。
を活性化する。
【０１０３】(イ) ＣＯＯＬＩＮＧ ＴＥＭＰＥＲＡＴ
ＵＲＥ：蓄熱材を用いてエンジンを急速暖機する。
ＵＲＥ：蓄熱材を用いてエンジンを急速暖機する。
【０１０４】(ロ) ＩＮＪ３：噴射タイミングを制御し
てエンストを防止する。
てエンストを防止する。
【０１０５】(ハ) ＰＩＳＴＯＮ ＣＯＯＬＩＮＧ：ピ
ストンを冷却してノックを防止する。
ストンを冷却してノックを防止する。
【０１０６】(ニ) ＩＮＪ４：２回噴射で空気と燃料の
混合を促進する。
混合を促進する。
【０１０７】(ホ) ＣＯＳ：トルクコンバータのスリッ
プを制御してラフネスを低減する。
プを制御してラフネスを低減する。
【０１０８】(ヘ) ＤＰ：吸気弁のデポジットに応じて
燃料量を補正する。
燃料量を補正する。
【０１０９】(ト) ＳＷ１：スワールに応じてλを変化
する。
する。
【０１１０】また、ブロック２０内に示すように、エン
ジン，点火のハード面の構成を変えるときがある。さら
に、ノック，筒内圧力，すすの排出，ラフネス，空燃
比，エンジンの速度，点火プラグのくすぶり，ＥＧＲを
検出して、閉ループ制御することもできる。
ジン，点火のハード面の構成を変えるときがある。さら
に、ノック，筒内圧力，すすの排出，ラフネス，空燃
比，エンジンの速度，点火プラグのくすぶり，ＥＧＲを
検出して、閉ループ制御することもできる。
【０１１１】(９)式において、吸気管の圧力ＰCが変化
するときは、吸気管の容積をＶC，温度をＴC，ガス定数
をＲCとすると
するときは、吸気管の容積をＶC，温度をＴC，ガス定数
をＲCとすると
【０１１２】
【数１０】
【０１１３】となる。ここで、一吸気行程の間の変化と
すると、
すると、
【０１１４】
【数１１】
【０１１５】となる。ＰCとＰBは圧縮始めの点では同じ
であるので、この(１１)式でＰB を求め、Ｐrを考慮し
て、(９）式でＧBを求める。Ｐrは残留ガスの排気行程
終りの圧力で、そのサイクルの混合気の量から求めるこ
とができる。
であるので、この(１１)式でＰB を求め、Ｐrを考慮し
て、(９）式でＧBを求める。Ｐrは残留ガスの排気行程
終りの圧力で、そのサイクルの混合気の量から求めるこ
とができる。
【０１１６】２ストロークエンジンでは、給気の一部の
素通りが避けられない。通常、給気比ｋ，delivery rat
ioと称するものは
素通りが避けられない。通常、給気比ｋ，delivery rat
ioと称するものは
【０１１７】
【数１２】
【０１１８】ここに、Ｇa ：空気量
Ｇh ：大気状態で行程容積を占める給気量
で表わされる。エンジンが失火すると、ｋが低下すると
きがある。これは空気量を計測し把握できる。
きがある。これは空気量を計測し把握できる。
【０１１９】
【発明の効果】本発明によれば、第一の燃料算定手段で
アクセルペダル踏み込み量に応じて燃料量を求めるの
で、空気過剰率λを変更してトルクを変化させるとき
は、λをゆるやかに変化させることで急激なトルクの変
化を防止することができる。また、第二の燃料算定手段
でアクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰
率を設定し、空気量を測定し、空気過剰率と測定された
空気量とに基づく燃料量を求めるので、アクセルペダル
踏み込み量αに対して空気量Ｇ a が遅れ、この空気量を
基に燃料量を制御することで急激なトルクの変化を防止
することができる。さらに、例えば低負荷時には第二の
燃料算定手段で燃料量を求め、高負荷時には第一の燃料
算定手段で燃料量を求めるため、低負荷時及び高負荷時
にトルクの急変が回避できるので、内燃機関の運転性が
向上する。 また、前記の構成において、さらにアクセル
ペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率を設定す
ると共に、アクセルペダル踏み込み量に基づく排気還流
量を求め、排気還流量から空気量を求め、該空気量と空
気過剰率とに基づく燃料量を求める第三の燃料算定手段
とを有するように構成するによってもトルクの急増を回
避でき、内燃機関の運転性を向上できる。
アクセルペダル踏み込み量に応じて燃料量を求めるの
で、空気過剰率λを変更してトルクを変化させるとき
は、λをゆるやかに変化させることで急激なトルクの変
化を防止することができる。また、第二の燃料算定手段
でアクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰
率を設定し、空気量を測定し、空気過剰率と測定された
空気量とに基づく燃料量を求めるので、アクセルペダル
踏み込み量αに対して空気量Ｇ a が遅れ、この空気量を
基に燃料量を制御することで急激なトルクの変化を防止
することができる。さらに、例えば低負荷時には第二の
燃料算定手段で燃料量を求め、高負荷時には第一の燃料
算定手段で燃料量を求めるため、低負荷時及び高負荷時
にトルクの急変が回避できるので、内燃機関の運転性が
向上する。 また、前記の構成において、さらにアクセル
ペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率を設定す
ると共に、アクセルペダル踏み込み量に基づく排気還流
量を求め、排気還流量から空気量を求め、該空気量と空
気過剰率とに基づく燃料量を求める第三の燃料算定手段
とを有するように構成するによってもトルクの急増を回
避でき、内燃機関の運転性を向上できる。
【図１】本発明の原理を説明するブロック図。
【図２】本発明の原理を説明するブロック図。
【図３】動作特性を示す線図。
【図４】動作特性を示す線図。
【図５】動作特性を示す線図。
【図６】本発明の実施例の構成図。
【図７】動作特性を示す線図。
【図８】動作特性を示す線図。
【図９】本発明の他の実施例の構成図である。
【図１０】本発明の他の実施例の構成図である。
【図１１】本発明の他の実施例の構成図である。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ
(72)発明者 野木 利治
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社
日立製作所 日立研究所内
(72)発明者 藤枝 護
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社
日立製作所 日立研究所内
(72)発明者 栗原 伸夫
茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社
日立製作所 日立研究所内
(56)参考文献 特開 昭57−116138（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−81437（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−187545（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−229944（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−178835（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−74573（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−258925（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−195446（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−141842（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 41/00 - 41/40,45/00
F02M 25/07
F02P 5/145 - 5/155
Claims (8)
- 【請求項１】 アクセルペダルに関連して動作可能な電
子制御スロットルバルブを有するリーンバーン式内燃機
関の制御システムであって、 アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率
を設定し、前記空気過剰率と前記アクセルペダル踏み込
み量とに基づく燃料量を求める第一の燃料算定手段と、 前記アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過
剰率を設定すると共に、空気量を測定し、前記空気過剰
率と前記測定された空気量とに基づく燃料量を求める第
二の燃料算定手段と、の双方を有し、 前記制御システムは、各種運転条件により前記第一の燃
料算定手段と第二の燃料算定手段とを切り換えて燃料量
を求めることを特徴とする内燃機関の制御システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関の制御システ
ムにおいて、高負荷のときには前記第一の燃料算定手段
を用い、低負荷のときには前記第二の燃料算定手段を用
いて燃料量を求めることを特徴とする内燃機関の制御シ
ステム。 - 【請求項３】 アクセルペダルに関連して動作可能な電
子制御スロットルバルブを有するリーンバーン式内燃機
関の制御システムであって、 アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過剰率
を設定し、前記空気過剰率と前記アクセルペダル踏み込
み量とに基づく燃料量を求める第一の燃料算定手段と、 前記アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過
剰率を設定すると共に、空気量を測定し、前記空気過剰
率と前記測定された空気量とに基づく燃料量を求める第
二の燃料算定手段と、 前記アクセルペダル踏み込み量に対応した所定の空気過
剰率を設定すると共に、前記アクセルペダル踏み込み量
に基づく排気還流量を求め、前記排気還流量から空気量
を求め、該空気量と前記空気過剰率とに基づく燃料量を
求める第三の燃料算定手段とを有し、 前記制御システムは、各種運転条件により前記第一の燃
料算定手段、第二の燃料算定手段及び第三の燃料算定手
段を切り換えて燃料量を求める ことを特徴とする内燃機
関の制御システム。 - 【請求項４】 請求項３に記載の内燃機関の制御システ
ムにおいて、高負荷のときには前記第一の燃料算定手段
を用い、低負荷のときには前記第二の燃料算定手段を用
い、空気過剰率変更時に前記第三の燃料算定手段を用い
て燃料量を求めることを特徴とする内燃機関の制御シス
テム。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内
燃機関の制御システムにおいて、前記所定の空気過剰率
は、目標トルクに見合うように設定されることを特徴と
する内燃機関の制御システム。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内
燃機関の制御システムにおいて、前記制御システムは、
空気過剰率に基づいて、層状化度を制御することを特徴
とする内燃機関の制御システム。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内
燃機関の制御システムにおいて、シリンダ内の残留ガ
ス、新気の量に応じて燃料噴射時期を制御することを特
徴とする内燃機関の制御システム。 - 【請求項８】 請求項３〜５のいずれか一項に記載の内
燃機関の制御システムにおいて、内部残留の排ガス量が
増大するにつれて排気還流量を低下させることを特徴と
する内燃機関の制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26575492A JP3445290B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 内燃機関の制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26575492A JP3445290B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 内燃機関の制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117319A JPH06117319A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3445290B2 true JP3445290B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=17421552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26575492A Expired - Fee Related JP3445290B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 内燃機関の制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445290B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10037024A1 (de) * | 2000-07-29 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Vermeiden von Klopfen bei Ausfall einer Klopfregelung |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS62195446A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-28 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの排気ガス還流装置 |
| JPH0374573A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-29 | Hitachi Ltd | エンジン制御装置における応答特性制御方式およびトルク発生むだ時間推定方式 |
| JPH03141842A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Hitachi Ltd | エンジンの燃料噴射制御方式 |
| JP2847851B2 (ja) * | 1990-02-05 | 1999-01-20 | 日産自動車株式会社 | 車両用内燃機関の制御装置 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP26575492A patent/JP3445290B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06117319A (ja) | 1994-04-26 |
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